JP2008251890A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吐出位置に関わらず常に一定の条件にて処理液を吐出することができ、しかも装置サイズの大型化を抑制した基板処理装置を提供する。
【解決手段】基板にフォトレジストを吐出してレジスト塗布処理を行う３つの塗布処理ユニットＳＣ１〜ＳＣ３が鉛直方向に沿って積層配置される。吐出ユニットＬＴ２は、薬液ボトル７１から送球されたレジストを貯留するトラップタンク６４、レジストを吐出する吐出ノズル６１およびトラップタンク６４から吐出ノズル６１にレジストを圧送する吐出ポンプ６３を一体に備え、鉛直方向に沿って昇降して塗布処理ユニットＳＣ１〜ＳＣ３の間を移動する。トラップタンク６４、吐出ポンプ６３および吐出ノズル６１の相互間の距離および高低差は、吐出ユニットＬＴ２の高さ位置にかかわらず一定であり、レジスト吐出条件も吐出ユニットＬＴ２の高さ位置にかかわらず常に一定となる。
【選択図】図８

Description

本発明は、半導体基板、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等（以下、単に「基板」と称する）にフォトレジストなどの処理液を吐出して所定の処理を行う基板処理装置に関する。

周知のように、半導体や液晶ディスプレイなどの製品は、上記基板に対して洗浄、レジスト塗布、露光、現像、エッチング、層間絶縁膜の形成、熱処理、ダイシングなどの一連の諸処理を施すことにより製造されている。これらの諸処理のうち、基板にレジスト塗布処理を行ってその基板を露光ユニットに渡すとともに、該露光ユニットから露光後の基板を受け取って現像処理を行う装置がいわゆるコータ＆デベロッパとして広く使用されている。

従来より、コータ＆デベロッパにおいては、スループットを向上させるために同一の機能を備えて同一内容の処理を行う処理ユニットを複数備えていた。例えば、吐出ノズルから基板にフォトレジストを吐出してレジスト塗布処理を行う塗布処理ユニットを１台のコータ＆デベロッパに複数備えていた。このような、塗布処理ユニットを複数備えた基板処理装置において、レジストの固化を防止するとともに、処理ユニット間での処理の均一化を図るために、単一の吐出ノズルを複数の塗布処理ユニット間で移動させることにより当該複数の塗布処理ユニットにて吐出ノズルを共用する技術が特許文献１に開示されている。また、特許文献２には、塗布処理ユニットとは別に専用の薬液供給位置を設け、複数の塗布処理ユニットとその薬液供給位置との間で基板を搬送して塗布処理を行う技術が開示されている。

特開平４−１１８０７４号公報 実開平７−２５９６８号公報

しかしながら、特許文献１に開示のように、単一の吐出ノズルを複数の塗布処理ユニット間で移動させると、液供給元から吐出ノズルまでの距離が変動するため、その距離に伴って吐出ノズルからの吐出条件も変動することがあった。特に、フットプリント削減のため塗布処理ユニットを鉛直方向に複数段積層配置した場合には、液供給元から吐出ノズルまでの高低差が変動し、液の吐出圧が変動した結果、レジスト塗布処理の均一性が大きく損なわれるという問題が生じる。また、特許文献２のように構成した場合には、専用の薬液供給位置を設けるためのスペースの他に専用の基板搬送用のロボットも必要となるため、装置サイズが大きくなるとともに機構が複雑になるという問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、吐出位置に関わらず常に一定の条件にて処理液を吐出することができ、しかも装置サイズの大型化を抑制した基板処理装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、基板に処理液を吐出して所定の処理を行う基板処理装置において、基板を支持する複数の基板支持部と、処理液を貯留する貯留部、処理液を吐出する吐出ノズルおよび前記貯留部から前記吐出ノズルに向けて処理液を圧送する加圧手段を有する処理液吐出部と、前記処理液吐出部を前記複数の基板支持部の間で移動させる移動手段と、を備えることを特徴とする。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る基板処理装置において、前記処理液はフォトレジストであり、前記所定の処理はレジスト塗布処理であり、前記複数の基板支持部は鉛直方向に沿って多段に積層配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、処理液を貯留する貯留部、処理液を吐出する吐出ノズルおよび貯留部から吐出ノズルに向けて処理液を圧送する加圧手段を有する処理液吐出部の全体を複数の基板支持部の間で移動させるため、貯留部、吐出ノズルおよび加圧手段の相互間の距離および高低差は、処理液吐出部の吐出位置に関わらず一定であり、処理液の吐出条件も処理液吐出部の吐出位置に関わらず常に一定となる。

また、特に請求項２の発明によれば、フォトレジストの吐出条件を処理液吐出部の高さ位置に関わらず常に一定にすることができる。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明に係る基板処理装置の平面図である。また、図２は基板処理装置の液処理部の正面図であり、図３は熱処理部の正面図であり、図４は基板載置部の周辺構成を示す図である。なお、図１および以降の各図にはそれらの方向関係を明確にするためＺ軸方向を鉛直方向とし、ＸＹ平面を水平面とするＸＹＺ直交座標系を適宜付している。

本実施形態の基板処理装置は、半導体ウェハ等の基板に反射防止膜やフォトレジスト膜を塗布形成するとともに、パターン露光後の基板に現像処理を行う装置（いわゆるコータ＆デベロッパ）である。なお、本発明に係る基板処理装置の処理対象となる基板は半導体ウェハに限定されるものではなく、液晶表示装置用のガラス基板等であっても良い。

本実施形態の基板処理装置は、インデクサブロック１、バークブロック２、レジスト塗布ブロック３、現像処理ブロック４およびインターフェイスブロック５の５つの処理ブロックを並設して構成されている。インターフェイスブロック５には本基板処理装置とは別体の外部装置である露光ユニット（ステッパ）ＥＸＰが接続配置されている。また、本実施形態の基板処理装置および露光ユニットＥＸＰはホストコンピュータ１００とＬＡＮ回線（図示省略）を経由して接続されている。

インデクサブロック１は、装置外から受け取った未処理基板をバークブロック２やレジスト塗布ブロック３に払い出すとともに、現像処理ブロック４から受け取った処理済み基板を装置外に搬出するための処理ブロックである。インデクサブロック１は、複数のキャリアＣ（本実施形態では４個）を並べて載置する載置台１１と、各キャリアＣから未処理の基板Ｗを取り出すとともに、各キャリアＣに処理済みの基板Ｗを収納する基板移載機構１２とを備えている。基板移載機構１２は、載置台１１に沿って（Ｙ軸方向に沿って）水平移動可能な可動台１２ａを備えており、この可動台１２ａに基板Ｗを水平姿勢で保持する保持アーム１２ｂが搭載されている。保持アーム１２ｂは、可動台１２ａ上を昇降（Ｚ軸方向）移動、水平面内の旋回移動、および旋回半径方向に進退移動可能に構成されている。これにより、基板移載機構１２は、保持アーム１２ｂを各キャリアＣにアクセスさせて未処理の基板Ｗの取り出しおよび処理済みの基板Ｗの収納を行うことができる。なお、キャリアＣの形態としては、基板Ｗを密閉空間に収納するＦＯＵＰ(front opening unified pod)の他に、ＳＭＩＦ(Standard Mechanical Inter Face)ポッドや収納基板Ｗを外気に曝すＯＣ(open cassette)であっても良い。

インデクサブロック１に隣接してバークブロック２が設けられている。インデクサブロック１とバークブロック２との間には、雰囲気遮断用の隔壁１３が設けられている。この隔壁１３にインデクサブロック１とバークブロック２との間で基板Ｗの受け渡しを行うために基板Ｗを載置する２つの基板載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ２が上下に積層して設けられている。

上側の基板載置部ＰＡＳＳ１は、インデクサブロック１からバークブロック２へ基板Ｗを搬送するために使用される。基板載置部ＰＡＳＳ１は３本の支持ピンを備えており、インデクサブロック１の基板移載機構１２はキャリアＣから取り出した未処理の基板Ｗを基板載置部ＰＡＳＳ１の３本の支持ピン上に載置する。そして、基板載置部ＰＡＳＳ１に載置された基板Ｗを後述するバークブロック２の搬送ロボットＴＲ１が受け取る。一方、下側の基板載置部ＰＡＳＳ２は、バークブロック２からインデクサブロック１へ基板Ｗを搬送するために使用される。基板載置部ＰＡＳＳ２も３本の支持ピンを備えており、バークブロック２の搬送ロボットＴＲ１は処理済みの基板Ｗを基板載置部ＰＡＳＳ２の３本の支持ピン上に載置する。そして、基板載置部ＰＡＳＳ２に載置された基板Ｗを基板移載機構１２が受け取ってキャリアＣに収納する。なお、後述する基板載置部ＰＡＳＳ３〜ＰＡＳＳ９の構成も基板載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ２と同じである。

基板載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ２は、隔壁１３の一部に部分的に貫通して設けられている。また、基板載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ２には、基板Ｗの有無を検出する光学式のセンサ（図示省略）が設けられており、各センサの検出信号に基づいて、基板移載機構１２やバークブロック２の搬送ロボットＴＲ１が基板載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ２に対して基板Ｗを受け渡しできる状態にあるか否かが判断される。

次に、バークブロック２について説明する。バークブロック２は、露光時に発生する定在波やハレーションを減少させるために、フォトレジスト膜の下地に反射防止膜を塗布形成するための処理ブロックである。バークブロック２は、基板Ｗの表面に反射防止膜を塗布形成するための下地塗布処理部ＢＲＣと、反射防止膜の塗布形成に付随する熱処理を行う２つの熱処理タワー２１，２１と、下地塗布処理部ＢＲＣおよび熱処理タワー２１，２１に対して基板Ｗの受け渡しを行う搬送ロボットＴＲ１とを備える。

バークブロック２においては、搬送ロボットＴＲ１を挟んで下地塗布処理部ＢＲＣと熱処理タワー２１，２１とが対向して配置されている。具体的には、下地塗布処理部ＢＲＣが装置正面側に、２つの熱処理タワー２１，２１が装置背面側に、それぞれ位置している。また、熱処理タワー２１，２１の正面側には図示しない熱隔壁を設けている。下地塗布処理部ＢＲＣと熱処理タワー２１，２１とを隔てて配置するとともに熱隔壁を設けることにより、熱処理タワー２１，２１から下地塗布処理部ＢＲＣに熱的影響を与えることを回避しているのである。

下地塗布処理部ＢＲＣは、図２に示すように、同様の構成を備えた３つの塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３を下から順に鉛直方向に沿って積層配置して構成されている。なお、３つの塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３を特に区別しない場合はこれらを総称して下地塗布処理部ＢＲＣとする。３つの塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３のそれぞれは、基板Ｗを略水平姿勢で吸着保持して略水平面内にて回転させるスピンチャック２２、スピンチャック２２を回転駆動させるスピンモータ２３およびスピンチャック２２上に保持された基板Ｗの周囲を囲繞するカップ（図示省略）等を備えている。これらの要素はバークブロック２に固定設置されている。

また、下地塗布処理部ＢＲＣには、３つの塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３に共通の吐出ユニットＬＴ１が設けられている。吐出ユニットＬＴ１は、反射防止膜用の塗布液を吐出する吐出ノズル、塗布液を貯留するトラップタンク、トラップタンクから吐出ノズルに向けて塗布液を圧送する吐出ポンプおよびエアバルブを備える。吐出ユニットＬＴ１は、３つの塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３に渡って鉛直方向に沿って移動する。そして、吐出ユニットＬＴ１は、３つの塗布処理ユニットＢＲＣ１，ＢＲＣ２，ＢＲＣ３のそれぞれのスピンチャック２２上に保持された基板Ｗ上に反射防止膜用の塗布液を吐出する。なお、吐出ユニットＬＴ１の詳細な構成は、後述の塗布処理部ＳＣの吐出ユニットＬＴ２と同じである。

図３に示すように、インデクサブロック１に近い側の熱処理タワー２１には、基板Ｗを所定の温度にまで加熱する６個のホットプレートＨＰ１〜ＨＰ６と、加熱された基板Ｗを冷却して所定の温度にまで降温するとともに基板Ｗを当該所定の温度に維持するクールプレートＣＰ１〜ＣＰ３とが設けられている。この熱処理タワー２１には、下から順にクールプレートＣＰ１〜ＣＰ３、ホットプレートＨＰ１〜ＨＰ６が積層配置されている。一方、インデクサブロック１から遠い側の熱処理タワー２１には、レジスト膜と基板Ｗとの密着性を向上させるためにＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）の蒸気雰囲気で基板Ｗを熱処理する３個の密着強化処理部ＡＨＬ１〜ＡＨＬ３が下から順に積層配置されている。なお、図３において「×」印で示した箇所には配管配線部や、予備の空きスペースが割り当てられている。

このように塗布処理ユニットＢＲＣ１〜ＢＲＣ３や熱処理ユニット（バークブロック２ではホットプレートＨＰ１〜ＨＰ６、クールプレートＣＰ１〜ＣＰ３、密着強化処理部ＡＨＬ１〜ＡＨＬ３）を多段に積層配置することにより、基板処理装置の占有スペースを小さくしてフットプリントを削減することができる。また、２つの熱処理タワー２１，２１を並設することによって、熱処理ユニットのメンテナンスが容易になるとともに、熱処理ユニットに必要なダクト配管や給電設備をあまり高い位置にまで引き延ばす必要がなくなるという利点がある。

図５は、バークブロック２に設けられた搬送ロボットＴＲ１を説明するための図である。図５（ａ）は搬送ロボットＴＲ１の平面図であり、（ｂ）は搬送ロボットＴＲ１の正面図である。搬送ロボットＴＲ１は、基板Ｗを略水平姿勢で保持する２個の保持アーム６ａ，６ｂを上下に近接させて備えている。保持アーム６ａ，６ｂは、先端部が平面視で「Ｃ」字形状になっており、この「Ｃ」字形状のアームの内側から内方に突き出た複数本のピン７で基板Ｗの周縁を下方から支持するようになっている。

搬送ロボットＴＲ１の基台８は装置基台（装置フレーム）に対して固定設置されている。この基台８上に、ガイド軸９ｃが立設されるとともに、螺軸９ａが回転可能に立設支持されている。また、基台８には螺軸９ａを回転駆動するモータ９ｂが固定設置されている。そして、螺軸９ａには昇降台１０ａが螺合されるとともに、昇降台１０ａはガイド軸９ｃに対して摺動自在とされている。このような構成により、モータ９ｂが螺軸９ａを回転駆動することにより、昇降台１０ａがガイド軸９ｃに案内されて鉛直方向（Ｚ軸方向）に昇降移動するようになっている。

また、昇降台１０ａ上にアーム基台１０ｂが鉛直方向に沿った軸心周りに旋回可能に搭載されている。昇降台１０ａには、アーム基台１０ｂを旋回駆動するモータ１０ｃが内蔵されている。そして、このアーム基台１０ｂ上に上述した２個の保持アーム６ａ，６ｂが上下に配設されている。各保持アーム６ａ，６ｂは、アーム基台１０ｂに装備されたスライド駆動機構（図示省略）によって、それぞれ独立して水平方向（アーム基台１０ｂの旋回半径方向）に進退移動可能に構成されている。

このような構成によって、図５（ａ）に示すように、搬送ロボットＴＲ１は２個の保持アーム６ａ，６ｂをそれぞれ個別に基板載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ２、熱処理タワー２１に設けられた熱処理ユニット、下地塗布処理部ＢＲＣに設けられた塗布処理ユニットおよび後述する基板載置部ＰＡＳＳ３，ＰＡＳＳ４に対してアクセスさせて、それらとの間で基板Ｗの授受を行うことができる。

次に、レジスト塗布ブロック３について説明する。バークブロック２と現像処理ブロック４との間に挟み込まれるようにしてレジスト塗布ブロック３が設けられている。このレジスト塗布ブロック３とバークブロック２との間にも、雰囲気遮断用の隔壁２５が設けられている。この隔壁２５にバークブロック２とレジスト塗布ブロック３との間で基板Ｗの受け渡しを行うために基板Ｗを載置する２つの基板載置部ＰＡＳＳ３，ＰＡＳＳ４が上下に積層して設けられている。基板載置部ＰＡＳＳ３，ＰＡＳＳ４は、上述した基板載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ２と同様の構成を備えている。

上側の基板載置部ＰＡＳＳ３は、バークブロック２からレジスト塗布ブロック３へ基板Ｗを搬送するために使用される。すなわち、バークブロック２の搬送ロボットＴＲ１が基板載置部ＰＡＳＳ３に載置した基板Ｗをレジスト塗布ブロック３の搬送ロボットＴＲ２が受け取る。一方、下側の基板載置部ＰＡＳＳ４は、レジスト塗布ブロック３からバークブロック２へ基板Ｗを搬送するために使用される。すなわち、レジスト塗布ブロック３の搬送ロボットＴＲ２が基板載置部ＰＡＳＳ４に載置した基板Ｗをバークブロック２の搬送ロボットＴＲ１が受け取る。

基板載置部ＰＡＳＳ３，ＰＡＳＳ４は、隔壁２５の一部に部分的に貫通して設けられている。また、基板載置部ＰＡＳＳ３，ＰＡＳＳ４には、基板Ｗの有無を検出する光学式のセンサ（図示省略）が設けられており、各センサの検出信号に基づいて、搬送ロボットＴＲ１，ＴＲ２が基板載置部ＰＡＳＳ３，ＰＡＳＳ４に対して基板Ｗを受け渡しできる状態にあるか否かが判断される。さらに、基板載置部ＰＡＳＳ３，ＰＡＳＳ４の下側には、基板Ｗを大まかに冷却するための水冷式の２つのクールプレートＷＣＰが隔壁２５を貫通して上下に設けられている（図４参照）。

レジスト塗布ブロック３は、バークブロック２にて反射防止膜が塗布形成された基板Ｗ上にレジスト（フォトレジスト）を塗布してレジスト膜を形成するための処理ブロックである。なお、本実施形態では、フォトレジストとして化学増幅型レジストを用いている。レジスト塗布ブロック３は、下地塗布された反射防止膜の上にレジストを塗布するレジスト塗布処理部ＳＣと、レジスト塗布処理に付随する熱処理を行う２つの熱処理タワー３１，３１と、レジスト塗布処理部ＳＣおよび熱処理タワー３１，３１に対して基板Ｗの受け渡しを行う搬送ロボットＴＲ２とを備える。

レジスト塗布ブロック３においては、搬送ロボットＴＲ２を挟んでレジスト塗布処理部ＳＣと熱処理タワー３１，３１とが対向して配置されている。具体的には、レジスト塗布処理部ＳＣが装置正面側に、２つの熱処理タワー３１，３１が装置背面側に、それぞれ位置している。また、熱処理タワー３１，３１の正面側には図示しない熱隔壁を設けている。レジスト塗布処理部ＳＣと熱処理タワー３１，３１とを隔てて配置するとともに熱隔壁を設けることにより、熱処理タワー３１，３１からレジスト塗布処理部ＳＣに熱的影響を与えることを回避しているのである。

図６は、レジスト塗布処理部ＳＣの正面図である。レジスト塗布処理部ＳＣは、同様の構成を備えた３つの塗布処理ユニットＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３を下から順に鉛直方向に沿って積層配置して構成されている。なお、３つの塗布処理ユニットＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３を特に区別しない場合はこれらを総称してレジスト塗布処理部ＳＣとする。３つの塗布処理ユニットＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３のそれぞれは、基板Ｗを略水平姿勢で吸着保持して略水平面内にて回転させるスピンチャック３２、スピンチャック３２を回転駆動させるスピンモータ３３およびスピンチャック３２上に保持された基板Ｗの周囲を囲繞するカップ（図示省略）等を備えている。これらスピンチャック３２およびスピンモータ３３などの部材はレジスト塗布ブロック３に固定設置されており、鉛直方向や水平方向に移動するものではない。

レジスト塗布処理部ＳＣには、３つの塗布処理ユニットＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３に共通の吐出ユニットＬＴ２が設けられている。図７は、吐出ユニットＬＴ２の平面図である。吐出ユニットＬＴ２は、レジストを吐出する吐出ノズル６１、レジストを貯留するトラップタンク６４、トラップタンク６４から吐出ノズル６１に向けてレジストを圧送する吐出ポンプ６３およびエアバルブ６２を備える。

図７に示すように、吐出ユニットＬＴ２の全体は平面視Ｌ字形状に構成されている。吐出ユニットＬＴ２には、複数の吐出ノズル６１（本実施形態では１０本）が設けられている。吐出ノズル６１を複数設けているのは種類の異なる複数のレジストに対応するためである。各吐出ノズル６１は、図示を省略する進退移動機構によって進退移動可能に構成されており、吐出ユニットＬＴ２が塗布処理ユニットＳＣ１の高さ位置に位置しているときには、塗布処理ユニットＳＣ１のスピンチャック３２に支持されている基板Ｗの上方にまで進出することが可能である（塗布処理ユニットＳＣ２，ＳＣ３についても同じ）。

複数の吐出ノズル６１のそれぞれは、エアバルブ６２を介して吐出ポンプ６３と連通接続されている。吐出ポンプ６３はトラップタンク６４に貯留されているレジストを吐出ノズル６１に向けて圧送する。なお、図６および図７では図示の便宜上、エアバルブ６２、吐出ポンプ６３およびトラップタンク６４を１つの要素として記載しているが、これらは吐出ノズル６１と同数（本実施形態では１０個）ずつ設けられており、１つの吐出ノズル６１に対して１つのエアバルブ６２、吐出ポンプ６３およびトラップタンク６４が設けられている。すなわち、本実施形態においては、異なる１０種類のレジストに対応できるように、１０系統の吐出機構が設けられているのである。また、吐出ノズル６１、エアバルブ６２、吐出ポンプ６３およびトラップタンク６４は１セットの吐出機構として吐出ユニットＬＴ２に固定的に設置されている。

また、吐出ユニットＬＴ２は鉛直方向（Ｚ軸方向）に沿って昇降移動可能とされている。レジスト塗布ブロック３と現像処理ブロック４とを仕切る隔壁３５の壁面に鉛直方向に沿って２本のガイドレール８２が敷設されており、吐出ユニットＬＴ２に固設されたスライド部材８１がガイドレール８２に摺動自在に係合している。２本のガイドレール８２の間において、レジスト塗布ブロック３の底部近傍には昇降モータ８４が設置されている。昇降モータ８４のモータ軸には駆動プーリ８５が連結されている。駆動プーリ８５の直上位置であってレジスト塗布ブロック３の天井部近傍には従動プーリ（図示省略）が設けられている。駆動プーリ８５と従動プーリとの間には、鉛直方向に沿ってタイミングベルト８３が掛け渡されている。タイミングベルト８３には吐出ユニットＬＴ２が係止されており、昇降モータ８４が正または逆方向に駆動プーリ８５を回転させることによってタイミングベルト８３が駆動プーリ８５と従動プーリとの間で回走し、タイミングベルト８３に係止された吐出ユニットＬＴ２がガイドレール８２に案内されて鉛直方向に沿って上昇または下降する。

昇降モータ８４、タイミングベルト８３および２本のガイドレール８２によって構成される昇降駆動機構により、吐出ユニットＬＴ２は３つの塗布処理ユニットＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３のそれぞれと同じ高さ位置に移動することができる。このときに、吐出ノズル６１、エアバルブ６２、吐出ポンプ６３およびトラップタンク６４は吐出ユニットＬＴ２に固定的に設置されているため、吐出ユニットＬＴ２が昇降すると、吐出ノズル６１、エアバルブ６２、吐出ポンプ６３およびトラップタンク６４によって構成される吐出機構も一体として昇降する。

また、昇降モータ８４の直下には排気ファン８６が設けられている。排気ファン８６は昇降モータ８４周辺の雰囲気をレジスト塗布ブロック３の外部へと排出する。昇降モータ８４の如き機械的動作を行う要素からの発塵は避け難いが、排気ファン８６によって昇降モータ８４からの発塵を外部に排出しているため、発生したパーティクルがレジスト塗布処理部ＳＣに流入することは防止される。

一方、レジスト塗布処理部ＳＣの内部において塗布処理ユニットＳＣ３よりも下方の空間はキャビネットＣＢとされている。キャビネットＣＢには、レジストを貯留する複数本の薬液ボトル７１、フィードポンプ７２およびフィルタ７３が配置されている。フィードポンプ７２は、薬液ボトル７１から吐出ユニットＬＴ２のトラップタンク６４に向けてレジストを送給するためのポンプである。フィードポンプ７２からトラップタンク６４へと向かう経路途中にはフィルタ７３が介挿されている。フィルタ７３はフィードポンプ７２からトラップタンク６４に向けて送給されるレジストから微小なパーティクル等を取り除いてレジストを浄化する。なお、フィードポンプ７２およびフィルタ７３も吐出ノズル６１と同数の１０個設けられている。薬液ボトル７１は、キャビネットＣＢに固定設置されているものではなく、適宜搬入および搬出が可能なものであり、処理に必要な種類のレジストを貯留している薬液ボトル７１が適当数キャビネットＣＢに収容されている。また、フィードポンプ７２とトラップタンク６４とを連通する配管は、吐出ユニットＬＴ２の昇降動作に対応できるように可撓性を有するチューブなどによって構成するのが好ましい。

図８は、レジスト塗布処理部ＳＣにおける吐出機構の全体構成を模式的に示す図である。薬液ボトル７１に貯留されているレジストはフィードポンプ７２によって吐出ユニットＬＴ２に向けて送給され、フィルタ７３によって浄化された後、一旦吐出ユニットＬＴ２のトラップタンク６４に貯留される。トラップタンク６４に貯留されたレジストは吐出ポンプ６３から吐出ノズル６１に向けて圧送され、その吐出の有無はエアバルブ６２によって規定される。すなわち、エアバルブ６２が開放されているときには吐出ノズル６１からレジストが吐出され、エアバルブ６２が閉鎖されることによって吐出ノズル６１からのレジスト吐出も停止される。

また、吐出ユニットＬＴ２は、３つの塗布処理ユニットＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３の間で鉛直方向に沿って昇降移動を行い、塗布処理ユニットＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３のいずれかと同じ高さ位置に移動する。例えば、最上段の塗布処理ユニットＳＣ３にてレジスト塗布処理を行うときには、吐出ユニットＬＴ２が塗布処理ユニットＳＣ３と同じ高さ位置に移動し、続いていずれかの吐出ノズル６１が塗布処理ユニットＳＣ３のスピンチャック３２に支持された基板Ｗの上方に進出し、その吐出ノズル６１から基板Ｗの上面にレジストが吐出される。中段の塗布処理ユニットＳＣ２および下段の塗布処理ユニットＳＣ１についても同様である。すなわち、吐出ユニットＬＴ２は３つの塗布処理ユニットＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３に共通に設けられているものであり、それらのうちのいずれに移動してレジスト塗布処理を実行する。

図８に示す吐出機構の全体構成のうち薬液ボトル７１、フィードポンプ７２およびフィルタ７３はキャビネットＣＢ内に配置されており、吐出ユニットＬＴ２の昇降移動にかかわらず、常に一定の位置に存在しているものである。一方、トラップタンク６４、吐出ポンプ６３、エアバルブ６２および吐出ノズル６１は吐出ユニットＬＴ２に固定的に設置されており、吐出ユニットＬＴ２の昇降移動に連動して移動するものである。従って、トラップタンク６４、吐出ポンプ６３および吐出ノズル６１の相互間の距離および高低差は、吐出ユニットＬＴ２の高さ位置にかかわらず一定である。このため、吐出ノズル６１からのレジスト吐出条件も吐出ユニットＬＴ２の高さ位置にかかわらず一定となり、３つの塗布処理ユニットＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３の間でレジスト吐出条件の差（いわゆるユニット間差）が生じるのを防止することができる。なお、吐出ユニットＬＴ２の高さ位置によって、薬液ボトル７１およびフィードポンプ７２とトラップタンク６４との高低差は当然に変化するため、それに伴ってフィードポンプ７２からトラップタンク６４への送給圧は変動することとなる。しかし、レジスト吐出条件はトラップタンク６４よりも下流側によって規定されることとなるため、フィードポンプ７２からトラップタンク６４への送給圧が変動したとしても、それがレジスト吐出条件に直接影響を与えることはない。すなわち、トラップタンク６４はフィードポンプ７２からの送給圧の変動を吸収する緩衝部材として機能している。

また、図３に示すように、インデクサブロック１に近い側の熱処理タワー３１には、基板Ｗを所定の温度にまで加熱する６個の加熱部ＰＨＰ１〜ＰＨＰ６が下から順に積層配置されている。一方、インデクサブロック１から遠い側の熱処理タワー３１には、加熱された基板Ｗを冷却して所定の温度にまで降温するとともに基板Ｗを当該所定の温度に維持するクールプレートＣＰ４〜ＣＰ９が下から順に積層配置されている。

各加熱部ＰＨＰ１〜ＰＨＰ６は、基板Ｗを載置して加熱処理を行う通常のホットプレートの他に、そのホットプレートと隔てられた上方位置に基板Ｗを載置しておく基板仮置部と、該ホットプレートと基板仮置部との間で基板Ｗを搬送するローカル搬送機構３４（図１参照）とを備えた熱処理ユニットである。ローカル搬送機構３４は、昇降移動および進退移動が可能に構成されるとともに、冷却水を循環させることによって搬送過程の基板Ｗを冷却する機構を備えている。

ローカル搬送機構３４は、上記ホットプレートおよび基板仮置部を挟んで搬送ロボットＴＲ２とは反対側、すなわち装置背面側に設置されている。そして、基板仮置部は搬送ロボットＴＲ２側およびローカル搬送機構３４側の双方に対して開口している一方、ホットプレートはローカル搬送機構３４側にのみ開口し、搬送ロボットＴＲ２側には閉塞している。従って、基板仮置部に対しては搬送ロボットＴＲ２およびローカル搬送機構３４の双方がアクセスできるが、ホットプレートに対してはローカル搬送機構３４のみがアクセス可能である。

このような構成を備える各加熱部ＰＨＰ１〜ＰＨＰ６に基板Ｗを搬入するときには、まず搬送ロボットＴＲ２が基板仮置部に基板Ｗを載置する。そして、ローカル搬送機構３４が基板仮置部から基板Ｗを受け取ってホットプレートまで搬送し、該基板Ｗに加熱処理が施される。ホットプレートでの加熱処理が終了した基板Ｗは、ローカル搬送機構３４によって取り出されて基板仮置部まで搬送される。このときに、ローカル搬送機構３４が備える冷却機能によって基板Ｗが冷却される。その後、基板仮置部まで搬送された熱処理後の基板Ｗが搬送ロボットＴＲ２によって取り出される。

このように、加熱部ＰＨＰ１〜ＰＨＰ６においては、搬送ロボットＴＲ２が常温の基板仮置部に対して基板Ｗの受け渡しを行うだけで、ホットプレートに対して直接に基板Ｗの受け渡しを行わないため、搬送ロボットＴＲ２の温度上昇を抑制することができる。また、ホットプレートはローカル搬送機構３４側にのみ開口しているため、ホットプレートから漏出した熱雰囲気によって搬送ロボットＴＲ２やレジスト塗布処理部ＳＣが悪影響を受けることが防止される。なお、クールプレートＣＰ４〜ＣＰ９に対しては搬送ロボットＴＲ２が直接基板Ｗの受け渡しを行う。

搬送ロボットＴＲ２の構成は、搬送ロボットＴＲ１と全く同じである。よって、搬送ロボットＴＲ２は２個の保持アームをそれぞれ個別に基板載置部ＰＡＳＳ３，ＰＡＳＳ４、熱処理タワー３１，３１に設けられた熱処理ユニット、レジスト塗布処理部ＳＣに設けられた塗布処理ユニットおよび後述する基板載置部ＰＡＳＳ５，ＰＡＳＳ６に対してアクセスさせて、それらとの間で基板Ｗの授受を行うことができる。

次に、現像処理ブロック４について説明する。レジスト塗布ブロック３とインターフェイスブロック５との間に挟み込まれるようにして現像処理ブロック４が設けられている。レジスト塗布ブロック３と現像処理ブロック４との間にも、雰囲気遮断用の隔壁３５が設けられている。この隔壁３５にレジスト塗布ブロック３と現像処理ブロック４との間で基板Ｗの受け渡しを行うために基板Ｗを載置する２つの基板載置部ＰＡＳＳ５，ＰＡＳＳ６が上下に積層して設けられている。基板載置部ＰＡＳＳ５，ＰＡＳＳ６は、上述した基板載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ２と同様の構成を備えている。

上側の基板載置部ＰＡＳＳ５は、レジスト塗布ブロック３から現像処理ブロック４へ基板Ｗを搬送するために使用される。すなわち、レジスト塗布ブロック３の搬送ロボットＴＲ２が基板載置部ＰＡＳＳ５に載置した基板Ｗを現像処理ブロック４の搬送ロボットＴＲ３が受け取る。一方、下側の基板載置部ＰＡＳＳ６は、現像処理ブロック４からレジスト塗布ブロック３へ基板Ｗを搬送するために使用される。すなわち、現像処理ブロック４の搬送ロボットＴＲ３が基板載置部ＰＡＳＳ６に載置した基板Ｗをレジスト塗布ブロック３の搬送ロボットＴＲ２が受け取る。

基板載置部ＰＡＳＳ５，ＰＡＳＳ６は、隔壁３５の一部に部分的に貫通して設けられている。また、基板載置部ＰＡＳＳ５，ＰＡＳＳ６には、基板Ｗの有無を検出する光学式のセンサ（図示省略）が設けられており、各センサの検出信号に基づいて、搬送ロボットＴＲ２，ＴＲ３が基板載置部ＰＡＳＳ５，ＰＡＳＳ６に対して基板Ｗを受け渡しできる状態にあるか否かが判断される。さらに、基板載置部ＰＡＳＳ５，ＰＡＳＳ６の下側には、基板Ｗを大まかに冷却するための水冷式の２つのクールプレートＷＣＰが隔壁３５を貫通して上下に設けられている。

現像処理ブロック４は、露光処理後の基板Ｗに対して現像処理を行うための処理ブロックである。現像処理ブロック４は、パターンが露光された基板Ｗに対して現像液を供給して現像処理を行う現像処理部ＳＤと、現像処理に付随する熱処理を行う２つの熱処理タワー４１，４２と、現像処理部ＳＤおよび熱処理タワー４１，４２に対して基板Ｗの受け渡しを行う搬送ロボットＴＲ３とを備える。なお、搬送ロボットＴＲ３は、上述した搬送ロボットＴＲ１，ＴＲ２と全く同じ構成を有する。

現像処理部ＳＤは、図２に示すように、同様の構成を備えた５つの現像処理ユニットＳＤ１，ＳＤ２，ＳＤ３，ＳＤ４，ＳＤ５を下から順に積層配置して構成されている。なお、５つの現像処理ユニットＳＤ１〜ＳＤ５を特に区別しない場合はこれらを総称して現像処理部ＳＤとする。５つの現像処理ユニットＳＤ１〜ＳＤ５のそれぞれは、基板Ｗを略水平姿勢で吸着保持して略水平面内にて回転させるスピンチャック４３、スピンチャック４３を回転駆動させるスピンモータ４４およびスピンチャック４３上に保持された基板Ｗの周囲を囲繞するカップ（図示省略）等を備えている。これらの要素は現像処理ブロック４に固定設置されている。

また、現像処理部ＳＤには、５つの現像処理ユニットＳＤ１〜ＳＤ５に共通の吐出ユニットＬＴ３が設けられている。吐出ユニットＬＴ３の構成は、吐出ノズルの形態が基板Ｗの径と同程度の長さの開口を有するスリットノズルである点および吐出ポンプに代えて窒素ガスを用いた加圧機構を採用している点以外は上述した塗布処理部ＳＣの吐出ユニットＬＴ２と概ね同じである。すなわち、吐出ユニットＬＴ３は、現像液を吐出するスリット吐出ノズル、現像液を貯留するトラップタンク、トラップタンクから吐出ノズルに向けて現像液を圧送する加圧機構およびエアバルブを備える。吐出ユニットＬＴ３は、５つの現像処理ユニットＳＤ１，ＳＤ２，ＳＤ３，ＳＤ４，ＳＤ５に渡って鉛直方向に沿って移動する。そして、吐出ユニットＬＴ３は、５つの現像処理ユニットＳＤ１，ＳＤ２，ＳＤ３，ＳＤ４，ＳＤ５のそれぞれのスピンチャック４３上に保持された基板Ｗ上に現像液を吐出する。

図３に示すように、インデクサブロック１に近い側の熱処理タワー４１には、基板Ｗを所定の温度にまで加熱する５個のホットプレートＨＰ７〜ＨＰ１１と、加熱された基板Ｗを冷却して所定の温度にまで降温するとともに基板Ｗを当該所定の温度に維持するクールプレートＣＰ１０〜ＣＰ１３とが設けられている。この熱処理タワー４１には、下から順にクールプレートＣＰ１０〜ＣＰ１３、ホットプレートＨＰ７〜ＨＰ１１が積層配置されている。一方、インデクサブロック１から遠い側の熱処理タワー４２には、６個の加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２とクールプレートＣＰ１４とが積層配置されている。各加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２は、上述した加熱部ＰＨＰ１〜ＰＨＰ６と同様に、基板仮置部およびローカル搬送機構を備えた熱処理ユニットである。但し、各加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２の基板仮置部およびクールプレートＣＰ１４はインターフェイスブロック５の搬送ロボットＴＲ４の側には開口しているが、現像処理ブロック４の搬送ロボットＴＲ３の側には閉塞している。つまり、加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２およびクールプレートＣＰ１４に対してはインターフェイスブロック５の搬送ロボットＴＲ４はアクセス可能であるが、現像処理ブロック４の搬送ロボットＴＲ３はアクセス不可である。なお、熱処理タワー４１に組み込まれた熱処理ユニットに対しては現像処理ブロック４の搬送ロボットＴＲ３がアクセスする。

また、熱処理タワー４２の最上段には、現像処理ブロック４と、これに隣接するインターフェイスブロック５との間で基板Ｗの受け渡しを行うための２つの基板載置部ＰＡＳＳ７，ＰＡＳＳ８が上下に近接して組み込まれている。上側の基板載置部ＰＡＳＳ７は、現像処理ブロック４からインターフェイスブロック５へ基板Ｗを搬送するために使用される。すなわち、現像処理ブロック４の搬送ロボットＴＲ３が基板載置部ＰＡＳＳ７に載置した基板Ｗをインターフェイスブロック５の搬送ロボットＴＲ４が受け取る。一方、下側の基板載置部ＰＡＳＳ８は、インターフェイスブロック５から現像処理ブロック４へ基板Ｗを搬送するために使用される。すなわち、インターフェイスブロック５の搬送ロボットＴＲ４が基板載置部ＰＡＳＳ８に載置した基板Ｗを現像処理ブロック４の搬送ロボットＴＲ３が受け取る。なお、基板載置部ＰＡＳＳ７，ＰＡＳＳ８は、現像処理ブロック４の搬送ロボットＴＲ３およびインターフェイスブロック５の搬送ロボットＴＲ４の両側に対して開口している。

次に、インターフェイスブロック５について説明する。インターフェイスブロック５は、現像処理ブロック４に隣接して設けられ、レジスト塗布処理が行われてレジスト膜が形成された基板Ｗをレジスト塗布ブロック３から受け取って本基板処理装置とは別体の外部装置である露光ユニットＥＸＰに渡すとともに、露光済みの基板Ｗを露光ユニットＥＸＰから受け取って現像処理ブロック４に渡すブロックである。本実施形態のインターフェイスブロック５には、露光ユニットＥＸＰとの間で基板Ｗの受け渡しを行うための搬送機構５５の他に、レジスト膜が形成された基板Ｗの周縁部を露光する２つのエッジ露光ユニットＥＥＷ１，ＥＥＷ２と、現像処理ブロック４内に配設された加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２、クールプレートＣＰ１４およびエッジ露光ユニットＥＥＷ１，ＥＥＷ２に対して基板Ｗを受け渡しする搬送ロボットＴＲ４とを備えている。

エッジ露光ユニットＥＥＷ１，ＥＥＷ２（２つのエッジ露光ユニットＥＥＷ１，ＥＥＷ２を特に区別しない場合はこれらを総称してエッジ露光部ＥＥＷとする）は、図２に示すように、基板Ｗを略水平姿勢で吸着保持して略水平面内にて回転させるスピンチャック５６や、このスピンチャック５６に保持された基板Ｗの周縁に光を照射して露光する光照射器５７などを備えている。２つのエッジ露光ユニットＥＥＷ１，ＥＥＷ２は、インターフェイスブロック５の中央部に上下に積層配置されている。このエッジ露光部ＥＥＷと現像処理ブロック４の熱処理タワー４２とに隣接して配置されている搬送ロボットＴＲ４は上述した搬送ロボットＴＲ１〜ＴＲ３と同様の構成を備えている。

また、図２に示すように、２つのエッジ露光ユニットＥＥＷ１，ＥＥＷ２の下側には基板戻し用のリターンバッファＲＢＦが設けられ、さらにその下側には２つの基板載置部ＰＡＳＳ９，ＰＡＳＳ１０が上下に積層して設けられている。リターンバッファＲＢＦは、何らかの障害によって現像処理ブロック４が基板Ｗの現像処理を行うことができない場合に、現像処理ブロック４の加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２で露光後の加熱処理を行った後に、その基板Ｗを一時的に収納保管しておくものである。このリターンバッファＲＢＦは、複数枚の基板Ｗを多段に収納できる収納棚によって構成されている。また、上側の基板載置部ＰＡＳＳ９は搬送ロボットＴＲ４から搬送機構５５に基板Ｗを渡すために使用するものであり、下側の基板載置部ＰＡＳＳ１０は搬送機構５５から搬送ロボットＴＲ４に基板Ｗを渡すために使用するものである。なお、リターンバッファＲＢＦに対しては搬送ロボットＴＲ４がアクセスを行う。

搬送機構５５は、図２に示すように、Ｙ方向に水平移動可能な可動台５５ａを備え、この可動台５５ａ上に基板Ｗを保持する保持アーム５５ｂを搭載している。保持アーム５５ｂは、可動台５５ａに対して昇降移動、旋回動作および旋回半径方向への進退移動が可能に構成されている。このような構成によって、搬送機構５５は、露光ユニットＥＸＰとの間で基板Ｗの受け渡しを行うとともに、基板載置部ＰＡＳＳ９，ＰＡＳＳ１０に対する基板Ｗの受け渡しと、基板送り用のセンドバッファＳＢＦに対する基板Ｗの収納および取り出しを行う。センドバッファＳＢＦは、露光ユニットＥＸＰが基板Ｗの受け入れをできないときに、露光処理前の基板Ｗを一時的に収納保管するもので、複数枚の基板Ｗを多段に収納できる収納棚によって構成されている。

以上のインデクサブロック１、バークブロック２、レジスト塗布ブロック３、現像処理ブロック４およびインターフェイスブロック５には常に清浄空気がダウンフローとして供給されており、各ブロック内でパーティクルの巻き上がりや気流によるプロセスへの悪影響を回避している。また、各ブロック内は装置の外部環境に対して若干陽圧に保たれ、外部環境からのパーティクルや汚染物質の進入などを防いでいる。

また、上述したインデクサブロック１、バークブロック２、レジスト塗布ブロック３、現像処理ブロック４およびインターフェイスブロック５は、本実施形態の基板処理装置を機構的に分割した単位である。各ブロックは、各々個別のブロック用フレーム（枠体）に組み付けられ、各ブロック用フレームを連結して基板処理装置が構成されている。

一方、本実施形態では、基板搬送に係る搬送制御単位を機械的に分割したブロックとは別に構成している。本明細書では、このような基板搬送に係る搬送制御単位を「セル」と称する。１つのセルは、基板搬送を担当する搬送ロボットと、その搬送ロボットによって基板が搬送されうる搬送対象部とを含んで構成されている。そして、上述した各基板載置部が、セル内に基板Ｗを受け入れるための入口基板載置部またはセルから基板Ｗを払い出すための出口基板載置部として機能する。すなわち、セル間の基板Ｗの受け渡しも基板載置部を介して行われる。なお、セルを構成する搬送ロボットとしては、インデクサブロック１の基板移載機構１２やインターフェイスブロック５の搬送機構５５も含まれる。

本実施形態の基板処理装置には、インデクサセル、バークセル、レジスト塗布セル、現像処理セル、露光後ベークセルおよびインターフェイスセルの６つのセルが含まれている。インデクサセルは、載置台１１と基板移載機構１２とを含み、機械的に分割した単位であるインデクサブロック１と結果的に同じ構成となっている。また、バークセルは、下地塗布処理部ＢＲＣと２つの熱処理タワー２１，２１と搬送ロボットＴＲ１とを含む。このバークセルも、機械的に分割した単位であるバークブロック２と結果として同じ構成になっている。さらに、レジスト塗布セルは、レジスト塗布処理部ＳＣと２つの熱処理タワー３１，３１と搬送ロボットＴＲ２とを含む。このレジスト塗布セルも、機械的に分割した単位であるレジスト塗布ブロック３と結果として同じ構成になっている。

一方、現像処理セルは、現像処理部ＳＤと熱処理タワー４１と搬送ロボットＴＲ３とを含む。上述したように、搬送ロボットＴＲ３は熱処理タワー４２の加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２およびクールプレートＣＰ１４に対してアクセスすることができず、現像処理セルに熱処理タワー４２は含まれない。この点において、現像処理セルは機械的に分割した単位である現像処理ブロック４と異なる。

また、露光後ベークセルは、現像処理ブロック４に位置する熱処理タワー４２と、インターフェイスブロック５に位置するエッジ露光部ＥＥＷと搬送ロボットＴＲ４とを含む。すなわち、露光後ベークセルは、機械的に分割した単位である現像処理ブロック４とインターフェイスブロック５とにまたがるものである。このように露光後加熱処理を行う加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２と搬送ロボットＴＲ４とを含んで１つのセルを構成しているので、露光後の基板Ｗを速やかに加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２に搬入して熱処理を行うことができる。このような構成は、パターンの露光を行った後なるべく速やかに加熱処理を行う必要のある化学増幅型レジストを使用した場合に好適である。

なお、熱処理タワー４２に含まれる基板載置部ＰＡＳＳ７，ＰＡＳＳ８は現像処理セルの搬送ロボットＴＲ３と露光後ベークセルの搬送ロボットＴＲ４との間の基板Ｗの受け渡しのために介在する。

インターフェイスセルは、外部装置である露光ユニットＥＸＰに対して基板Ｗの受け渡しを行う搬送機構５５を含んで構成されている。このインターフェイスセルは、搬送ロボットＴＲ４やエッジ露光部ＥＥＷを含まない点で、機械的に分割した単位であるインターフェイスブロック５とは異なる構成となっている。なお、エッジ露光部ＥＥＷの下方に設けられた基板載置部ＰＡＳＳ９，ＰＡＳＳ１０は露光後ベークセルの搬送ロボットＴＲ４とインターフェイスセルの搬送機構５５との間の基板Ｗの受け渡しのために介在する。

次に、本実施形態の基板処理装置の制御機構について説明する。図９は、制御機構の概略を示すブロック図である。同図に示すように、本実施形態の基板処理装置は、メインコントローラＭＣ、セルコントローラＣＣ、ユニットコントローラＵＣの３階層からなる制御階層を備えている。メインコントローラＭＣ、セルコントローラＣＣ、ユニットコントローラＵＣのハードウェアとしての構成は一般的なコンピュータと同様である。すなわち、各コントローラは、各種演算処理を行うＣＰＵ、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるＲＯＭ、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるＲＡＭおよび制御用アプリケーションやデータなどを記憶しておく磁気ディスク等を備えている。

第１階層のメインコントローラＭＣは、基板処理装置全体に１つ設けられており、装置全体の管理、メインパネルＭＰの管理およびセルコントローラＣＣの管理を主に担当する。メインパネルＭＰは、メインコントローラＭＣのディスプレイとして機能するものである。また、メインコントローラＭＣに対してはキーボードＫＢから種々のコマンドを入力することができる。なお、メインパネルＭＰをタッチパネルにて構成し、メインパネルＭＰからメインコントローラＭＣに入力作業を行うようにしても良い。

第２階層のセルコントローラＣＣは、６つのセル（インデクサセル、バークセル、レジスト塗布セル、現像処理セル、露光後ベークセルおよびインターフェイスセル）のそれぞれに対して個別に設けられている。各セルコントローラＣＣは、対応するセル内の基板搬送管理およびユニット管理を主に担当する。具体的には、各セルのセルコントローラＣＣは、所定の基板載置部に基板Ｗを置いたという情報を、隣のセルのセルコントローラＣＣに送り、その基板Ｗを受け取ったセルのセルコントローラＣＣは、当該基板載置部から基板Ｗを受け取ったという情報を元のセルのセルコントローラＣＣに返すという情報の送受信を行う。このような情報の送受信はメインコントローラＭＣを介して行われる。そして、各セルコントローラＣＣはセル内に基板Ｗが搬入された旨の情報を搬送ロボットコントローラＴＣに与え、該搬送ロボットコントローラＴＣが搬送ロボットを制御してセル内で基板Ｗを所定の手順に従って循環搬送させる。なお、搬送ロボットコントローラＴＣは、セルコントローラＣＣ上で所定のアプリケーションが動作することによって実現される制御部である。

また、第３階層のユニットコントローラＵＣは、セルコントローラＣＣの指示に従ってユニット内の動作機構（例えば、モータやヒータなど）を直接制御するものである。例えば、レジスト塗布セルのユニットコントローラＵＣは、吐出ユニットＬＴ２を昇降する昇降モータ８４を制御する。ユニットコントローラＵＣとしては、それ以外にも、スピンモータを制御するスピンコントローラやホットプレートに内蔵されたヒータを制御するベークコントローラが設けられている。

また、基板処理装置に設けられた３階層からなる制御階層のさらに上位の制御機構として、基板処理装置とＬＡＮ回線を介して接続されたホストコンピュータ１００が位置している（図１参照）。ホストコンピュータ１００は、各種演算処理を行うＣＰＵ、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるＲＯＭ、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるＲＡＭおよび制御用アプリケーションやデータなどを記憶しておく磁気ディスク等を備えており、一般的なコンピュータと同様の構成を有している。ホストコンピュータ１００には、本実施形態の基板処理装置が通常複数台接続されている。ホストコンピュータ１００は、接続されたそれぞれの基板処理装置に処理手順および処理条件を記述したレシピを渡す。ホストコンピュータ１００から渡されたレシピは各基板処理装置のメインコントローラＭＣの記憶部（例えばメモリ）に記憶される。

なお、露光ユニットＥＸＰには、上記の基板処理装置の制御機構から独立した別個の制御部が設けられている。すなわち、露光ユニットＥＸＰは、基板処理装置のメインコントローラＭＣの制御下で動作しているものではなく、単体で独自の動作制御を行っているものである。もっとも、このような露光ユニットＥＸＰもホストコンピュータ１００から受け取ったレシピに従って動作制御を行っており、露光ユニットＥＸＰにおける露光処理と同期した処理を基板処理装置が行うこととなる。

次に、本実施形態の基板処理装置の動作について説明する。以下に説明する処理手順は、ホストコンピュータ１００から受け取ったレシピの記述内容に従って図９の制御機構が各部を制御することにより実行されるものである。

まず、装置外部から未処理の基板ＷがキャリアＣに収納された状態でＡＧＶ等によってインデクサブロック１に搬入される。続いて、インデクサブロック１から未処理の基板Ｗの払い出しが行われる。具体的には、インデクサブロック１の基板移載機構１２が所定のキャリアＣから未処理の基板Ｗを取り出し、上側の基板載置部ＰＡＳＳ１に載置する。基板載置部ＰＡＳＳ１に未処理の基板Ｗが載置されると、バークブロック２の搬送ロボットＴＲ１が保持アーム６ａ，６ｂのうちの一方を使用してその基板Ｗを受け取る。そして、搬送ロボットＴＲ１は受け取った未処理の基板Ｗを塗布処理ユニットＢＲＣ１〜ＢＲＣ３のいずれかに搬送し、スピンチャック２２に基板Ｗを渡す。続いて、スピンモータ２３が基板Ｗを吸着保持したスピンチャック２２を回転させるとともに、基板Ｗが搬送された塗布処理ユニットＢＲＣ１〜ＢＲＣ３に移動した吐出ユニットＬＴ１が基板Ｗの上面に反射防止膜用の塗布液を吐出する。基板Ｗの上面に着液した塗布液は遠心力によって全面に拡がり、基板Ｗに反射防止膜用の塗布液が回転塗布される。

塗布処理が終了した後、基板Ｗは搬送ロボットＴＲ１によってホットプレートＨＰ１〜ＨＰ６のいずれかに搬送される。ホットプレートにて基板Ｗが加熱されることによって、塗布液が乾燥されて基板Ｗ上に下地の反射防止膜が形成される。その後、搬送ロボットＴＲ１によってホットプレートから取り出された基板ＷはクールプレートＣＰ１〜ＣＰ３のいずれかに搬送されて冷却される。なお、このときにクールプレートＷＣＰによって基板Ｗを冷却するようにしても良い。冷却後の基板Ｗは搬送ロボットＴＲ１によって基板載置部ＰＡＳＳ３に載置される。

また、基板載置部ＰＡＳＳ１に載置された未処理の基板Ｗを搬送ロボットＴＲ１が密着強化処理部ＡＨＬ１〜ＡＨＬ３のいずれかに搬送するようにしても良い。密着強化処理部ＡＨＬ１〜ＡＨＬ３では、ＨＭＤＳの蒸気雰囲気で基板Ｗを熱処理してレジスト膜と基板Ｗとの密着性を向上させる。密着強化処理の終了した基板Ｗは搬送ロボットＴＲ１によって取り出され、クールプレートＣＰ１〜ＣＰ３のいずれかに搬送されて冷却される。密着強化処理が行われた基板Ｗには反射防止膜を形成しないため、冷却後の基板Ｗは搬送ロボットＴＲ１によって直接基板載置部ＰＡＳＳ３に載置される。

また、反射防止膜用の塗布液を塗布する前に脱水処理を行うようにしても良い。この場合はまず、基板載置部ＰＡＳＳ１に載置された未処理の基板Ｗを搬送ロボットＴＲ１が密着強化処理部ＡＨＬ１〜ＡＨＬ３のいずれかに搬送する。密着強化処理部ＡＨＬ１〜ＡＨＬ３では、ＨＭＤＳの蒸気を供給することなく基板Ｗに単に脱水のための加熱処理（デハイドベーク）を行う。脱水のための加熱処理の終了した基板Ｗは搬送ロボットＴＲ１によって取り出され、クールプレートＣＰ１〜ＣＰ３のいずれかに搬送されて冷却される。冷却後の基板Ｗは搬送ロボットＴＲ１によって塗布処理ユニットＢＲＣ１〜ＢＲＣ３のいずれかに搬送され、反射防止膜用の塗布液が回転塗布される。その後、基板Ｗは搬送ロボットＴＲ１によってホットプレートＨＰ１〜ＨＰ６のいずれかに搬送され、加熱処理によって基板Ｗ上に下地の反射防止膜が形成される。さらにその後、搬送ロボットＴＲ１によってホットプレートから取り出された基板ＷはクールプレートＣＰ１〜ＣＰ３のいずれかに搬送されて冷却された後、基板載置部ＰＡＳＳ３に載置される。

基板Ｗが基板載置部ＰＡＳＳ３に載置されると、レジスト塗布ブロック３の搬送ロボットＴＲ２がその基板Ｗを受け取って塗布処理ユニットＳＣ１〜ＳＣ３のいずれかに搬送し、スピンチャック３２に渡す。レジスト塗布処理部ＳＣの吐出ユニットＬＴ２は昇降動作を行って基板Ｗが搬入された塗布処理ユニットＳＣ１〜ＳＣ３と同じ高さ位置に移動する。続いて、スピンチャック３２が基板Ｗを吸着保持してスピンモータ３３がスピンチャック３２を回転させるとともに、吐出ユニットＬＴ２の吐出ノズル６１が進出して回転する基板Ｗの上面にレジストを吐出する。基板Ｗの上面に着液したレジストは遠心力によって全面に拡がり、基板Ｗにフォトレジストが回転塗布される。なお、レジスト塗布処理には精密な基板温調が要求されるため、基板Ｗを塗布処理ユニットＳＣ１〜ＳＣ３に搬送する直前にクールプレートＣＰ４〜ＣＰ９のいずれかに搬送するようにしても良い。

レジスト塗布処理が終了した後、スピンモータ３３の回転が停止し、スピンチャック３２が吸着保持を解除して搬送ロボットＴＲ２が基板Ｗを塗布処理ユニットＳＣ１〜ＳＣ３から搬出し、加熱部ＰＨＰ１〜ＰＨＰ６のいずれかに搬送する。加熱部ＰＨＰ１〜ＰＨＰ６にて基板Ｗが加熱処理されることにより、レジスト中の溶媒成分が除去されて基板Ｗ上にレジスト膜が形成される。その後、搬送ロボットＴＲ２によって加熱部ＰＨＰ１〜ＰＨＰ６から取り出された基板ＷはクールプレートＣＰ４〜ＣＰ９のいずれかに搬送されて冷却される。冷却後の基板Ｗは搬送ロボットＴＲ２によって基板載置部ＰＡＳＳ５に載置される。

レジスト塗布処理が行われてレジスト膜が形成された基板Ｗが基板載置部ＰＡＳＳ５に載置されると、現像処理セルの搬送ロボットＴＲ３がその基板Ｗを受け取ってそのまま基板載置部ＰＡＳＳ７に載置する。そして、基板載置部ＰＡＳＳ７に載置された基板Ｗは露光後ベークセルの搬送ロボットＴＲ４によって受け取られ、エッジ露光ユニットＥＥＷ１，ＥＥＷ２のいずれかに搬入される。エッジ露光ユニットＥＥＷ１，ＥＥＷ２においては、基板Ｗの周縁部の露光処理が行われる。エッジ露光処理が終了した基板Ｗは搬送ロボットＴＲ４によって基板載置部ＰＡＳＳ９に載置される。そして、基板載置部ＰＡＳＳ９に載置された基板Ｗはインターフェイスセルの搬送機構５５によって受け取られ、露光ユニットＥＸＰに搬入され、パターン露光処理に供される。本実施形態では化学増幅型レジストを使用しているため、基板Ｗ上に形成されたレジスト膜のうち露光された部分では光化学反応によって酸が生成する。なお、エッジ露光処理が終了した基板Ｗを露光ユニットＥＸＰに搬入する前に、搬送ロボットＴＲ４によってクールプレート１４に搬入して冷却処理を行うようにしても良い。

パターン露光処理が終了した露光済みの基板Ｗは露光ユニットＥＸＰから再びインターフェイスセルに戻され、搬送機構５５によって基板載置部ＰＡＳＳ１０に載置される。露光後の基板Ｗが基板載置部ＰＡＳＳ１０に載置されると、露光後ベークセルの搬送ロボットＴＲ４がその基板Ｗを受け取って加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２のいずれかに搬送する。加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２では、露光時の光化学反応によって生じた生成物を酸触媒としてレジストの樹脂の架橋・重合等の反応を進行させ、現像液に対する溶解度を露光部分のみ局所的に変化させるための加熱処理(Post Exposure Bake)が行われる。露光後加熱処理が終了した基板Ｗは、冷却機構を備えたローカル搬送機構によって搬送されることにより冷却され、上記化学反応が停止する。続いて基板Ｗは、搬送ロボットＴＲ４によって加熱部ＰＨＰ７〜ＰＨＰ１２から取り出され、基板載置部ＰＡＳＳ８に載置される。

基板載置部ＰＡＳＳ８に基板Ｗが載置されると、現像処理セルの搬送ロボットＴＲ３がその基板Ｗを受け取ってクールプレートＣＰ１０〜ＣＰ１３のいずれかに搬送する。クールプレートＣＰ１０〜ＣＰ１３においては、露光後加熱処理が終了した基板Ｗがさらに冷却され、所定温度に正確に温調される。その後、搬送ロボットＴＲ３は、クールプレートＣＰ１０〜ＣＰ１３から基板Ｗを取り出して現像処理ユニットＳＤ１〜ＳＤ５のいずれかに搬送し、スピンチャック４３に基板Ｗを渡す。続いて、基板Ｗが搬送された現像処理ユニットＳＤ１〜ＳＤ５に移動した吐出ユニットＬＴ３が基板Ｗの上面に現像液を供給して現像処理を進行させる。やがて所定時間が経過してから現像処理を停止させ、スピンモータ４４がスピンチャック４３を回転させて振り切り乾燥処理を行った後、基板Ｗは搬送ロボットＴＲ３によってホットプレートＨＰ７〜ＨＰ１１のいずれかに搬送され、さらにその後クールプレートＣＰ１０〜ＣＰ１３のいずれかに搬送される。

その後、基板Ｗは搬送ロボットＴＲ３によって基板載置部ＰＡＳＳ６に載置される。基板載置部ＰＡＳＳ６に載置された基板Ｗは、レジスト塗布セルの搬送ロボットＴＲ２によってそのまま基板載置部ＰＡＳＳ４に載置される。さらに、基板載置部ＰＡＳＳ４に載置された基板Ｗは、バークセルの搬送ロボットＴＲ１によってそのまま基板載置部ＰＡＳＳ２に載置されることにより、インデクサブロック１に格納される。基板載置部ＰＡＳＳ２に載置された処理済みの基板Ｗはインデクサセルの基板移載機構１２によって所定のキャリアＣに収納される。その後、所定枚数の処理済み基板Ｗが収納されたキャリアＣが装置外部に搬出されて一連のフォトリソグラフィー処理が完了する。

以上のように、本実施形態においては、鉛直方向に沿って多段に積層配置された塗布処理ユニットＢＲＣ１〜ＢＲＣ３、塗布処理ユニットＳＣ１〜ＳＣ３、現像処理ユニットＳＤ１〜ＳＤ５のそれぞれに共通の吐出ユニットＬＴ１，ＬＴ２，ＬＴ３を設けている。各吐出ユニットは鉛直方向に沿って昇降可能であり、例えば吐出ユニットＬＴ２は３つの塗布処理ユニットＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３のいずれの高さ位置にも移動可能である。そして、吐出ユニットＬＴ２は、吐出ノズル６１、エアバルブ６２、吐出ポンプ６３およびトラップタンク６４を備えている（吐出ユニットＴＬ１，ＴＬ３についても同じ）。

基板Ｗに処理液を吐出して基板処理を行う処理ユニット、例えばレジストを吐出してレジスト塗布処理を行う塗布処理ユニットＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３のそれぞれに吐出ノズルを固定的に設けたとすると、その吐出ノズルごとにポンプ等の吐出機構が必要となる。この場合、各吐出機構に不可避的に存在する製造上の誤差を完全に解消することは不可能であり、それに起因して吐出流量などのレジスト吐出条件に微少なユニット間差が生じることとなる。また、吐出ノズルのみを各塗布処理ユニット間で移動させたとしても、フィードポンプ７２と吐出ノズルとの高低差の変動に伴ってレジスト吐出条件も大きく影響される。

本実施形態においては、吐出ノズル６１、エアバルブ６２、吐出ポンプ６３およびトラップタンク６４を含む吐出機構を一体に備える吐出ユニットＬＴ２を移動させているため、トラップタンク６４、吐出ポンプ６３および吐出ノズル６１の相互間の距離および高低差は、吐出ユニットＬＴ２の高さ位置にかかわらず一定であり、吐出ノズル６１からのレジスト吐出条件も吐出ユニットＬＴ２の高さ位置にかかわらず常に一定となる。その結果、３つの塗布処理ユニットＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３の間におけるレジスト吐出条件の差は皆無となり、均一なレジスト塗布処理を行うことが可能となる。下地塗布処理部ＢＲＣにおける吐出ユニットＬＴ１および現像処理部ＳＤにおける吐出ユニットＬＴ３についても吐出位置に関わらず常に一定の条件にて処理液を吐出することができるという同様の効果が得られるが、レジストの吐出条件はレジスト膜厚の均一性に大きな影響を与えるため、レジスト塗布処理部ＳＣに吐出ユニットＬＴ２を適用する効果が特に大きい。

また、例えば、塗布処理ユニットＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３のそれぞれに１０系統の吐出機構を設けたとすると計３０系統の吐出機構が必要となるが、本実施形態のようにすれば、吐出ユニットＬＴ２に設けた１０系統の吐出機構のみで足りる。このため、配管等を削減することができ、構造をシンプルにすることができる。

さらに、本実施形態のように塗布処理ユニットＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３に共通の吐出ユニットＬＴ２を設けた構成とそれぞれに吐出ノズルを固定的に設けた場合とを比較しても、装置のフットプリントは同程度であり、装置サイズの大型化を抑制することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明はその趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態においては、タイミングベルト８３を用いたベルト駆動機構によって吐出ユニットＬＴ２を昇降させていたが、これに代えて、例えばボールネジを使用したネジ送り機構など公知の種々の機構を採用して吐出ユニットＬＴ２を移動させることが可能である。

また、上記実施形態においては、処理ユニットを鉛直方向に沿って積層し、吐出ユニットを昇降移動させていたが、これに限定されるものではなく、処理ユニットの配置形態に応じて吐出ユニットの移動方向を設定することができる。例えば、処理ユニットが水平方向に配列されている場合は、吐出ユニットを水平方向に沿ってスライド移動させるようにすれば良い。また、吐出ユニットの駆動機構を２軸または３軸とし、吐出ユニットを２次元的或いは３次元的に移動させるようにしても良い。もっとも、上記実施形態のような吐出ユニットＬＴ２を鉛直方向に沿って昇降移動させる形態において、吐出ノズル６１、エアバルブ６２、吐出ポンプ６３およびトラップタンク６４を含む吐出機構を吐出ユニットＬＴ２に一体に備えることによる吐出条件安定化の効果が最も大きい。

また、上記実施形態においては、薬液ボトル７１およびフィードポンプ７２をキャビネットＣＢ内に配置していたが、薬液ボトル７１そのものを直接吐出ユニットＬＴ２に搭載するようにしても良い。このようにしても、薬液ボトル７１、吐出ポンプ６３および吐出ノズル６１の相互間の距離および高低差は、吐出ユニットＬＴ２の高さ位置にかかわらず一定となるため、吐出ノズル６１からのレジスト吐出条件も吐出ユニットＬＴ２の高さ位置にかかわらず常に一定となる。但し、通常、薬液ボトル７１は大容量のガラス瓶であるため、吐出ユニットＬＴ２およびその駆動機構の大型化は避けられず、装置サイズの大型化を抑制する観点からは上記実施形態のように薬液ボトル７１をキャビネットＣＢ内に配置して吐出ユニットＬＴ２にトラップタンク６４を設ける方が好ましい。

また、本発明に係る技術が適用可能な処理は、反射防止膜の塗布、レジスト塗布、現像液供給に限定されるものではなく、洗浄液供給、ポリイミドやＳＯＧ(Spin on glass)の塗布など基板に所定の処理液を吐出する種々の処理に適用することができる。特に、処理液の吐出条件が処理結果に大きな影響を与える塗布処理には好適に使用することができる。

本発明に係る基板処理装置の平面図である。 図１の基板処理装置の液処理部の正面図である。 図１の基板処理装置の熱処理部の正面図である。 図１の基板処理装置の基板載置部の周辺構成を示す図である。 図１の基板処理装置の搬送ロボットを説明するための図である。 レジスト塗布処理部の正面図である。 吐出ユニットの平面図である。 レジスト塗布処理部における吐出機構の全体構成を模式的に示す図である。 図１の基板処理装置の制御機構の概略を示すブロック図である。

符号の説明

１ インデクサブロック
２ バークブロック
３ レジスト塗布ブロック
４ 現像処理ブロック
５ インターフェイスブロック
１２ 基板移載機構
２１，３１，４１，４２ 熱処理タワー
２２，３２，４３ スピンチャック
２３，３３，４４ スピンモータ
６１ 吐出ノズル
６２ エアバルブ
６３ 吐出ポンプ
６４ トラップタンク
７１ 薬液ボトル
７２ フィードポンプ
７３ フィルタ
８２ ガイドレール
８３ タイミングベルト
８４ 昇降モータ
１００ ホストコンピュータ
ＢＲＣ 下地塗布処理部
ＢＲＣ１〜ＢＲＣ３，ＳＣ１〜ＳＣ３ 塗布処理ユニット
ＬＴ１，ＬＴ２，ＬＴ３ 吐出ユニット
ＳＣ レジスト塗布処理部
ＳＤ 現像処理部
ＳＤ１〜ＳＤ５ 現像処理ユニット
ＴＲ１〜ＴＲ４ 搬送ロボット
Ｗ 基板

Claims (2)

1. 基板に処理液を吐出して所定の処理を行う基板処理装置であって、
   基板を支持する複数の基板支持部と、
   処理液を貯留する貯留部、処理液を吐出する吐出ノズルおよび前記貯留部から前記吐出ノズルに向けて処理液を圧送する加圧手段を有する処理液吐出部と、
   前記処理液吐出部を前記複数の基板支持部の間で移動させる移動手段と、
   を備えることを特徴とする基板処理装置。
2. 請求項１記載の基板処理装置において、
   前記処理液はフォトレジストであり、
   前記所定の処理はレジスト塗布処理であり、
   前記複数の基板支持部は鉛直方向に沿って多段に積層配置されていることを特徴とする基板処理装置。

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